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Aufnahmevorrichtung für elektrische Schaltbausteine oder Bausteingruppen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahmevorrichtung für elektrische Schaltbausteine,
Moduln oder Bausteingruppen in einem durch eine Frontebene, eine Abschlußebene und
Querebene definierten Aufbauraum, zwischen denen sich eine Abschluß ebene zur Kontaktgabe
der Bausteine mit Anschlußplatten befindet.
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Derartige Aufnahmevorrichtungen sind meistens in Gestellen zu funktionellen
Einheiten zusammengefaßt, z. B. in Fernsehstudioanlagen.
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Die zur Erstellung solcher Einrichtungen erforderlichen Bausteine
sind sehr mannigfaltig. Sie umfassen unter anderem: Moduln oder zur Funktionsgruppen
zusammengefaßte Einheiten.
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Diese werden von den Elektrofirmen nach unterschiedlichen firmeneigenen
oder internationalen Normen gefertigt und angeboten. Die Kombination zu einer Gesamtanlage
erfordert meist einmalige Sonderkonstruktion mit hohem Zeit- und Geldaufwand.
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Die Ausführung und Anordnung der Kontaktsätze weicht sogar bei gleicher
Funktion oft voneinander ab.
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Kontakte und Gegenkontaktsätze zum Kontaktieren mit den Bausteinen
in Form von Steckern, die meistens von rückwärts auf die Bausteine gesteckt werden;
Gedruckte Schaltungen in Sartenform, die auf Anschlußplatten in dort angebrachte
Steckerleisten eingesteckt und durch auf den Platten montierte Schienen seitlich
gehaltert sind;
Anschlu#platte.# auf denen die Gegenkontakteätze
geräteintern beschaltet sind etwa innerhalb eines Funktionefeldes; Kabel, die von
den Anschlußplatten zu geräteexternen Baueinheiten führen; Mechanische Konstruktionen
zur Unterstützung und Ausrichtung der elektrischen Elemente; Mechanische Konstruktionen
zur räumlichen Anpassung verschiedenartiger Bausteine, zur Verblendung der Schaltung
netzwerke nach auBen und zur Führung von Kühlluft.
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Anhand der obigen keineswegs vollständigen Aufstellung ist erkennbar,
da die elektrische und mechanische Adaptierung dieser Elemente bei der heute üblichen
Komplexität der Anlagen erhebliche Konstruktionsschwierigkeiten bereitet. Die Rücksicht
auf Herstellungskosten, Bedienungskomfort, Service und verschiedenartige Funktionen,
sowie auf die Anwendung programmmierbarer Verdrahtungemethoden macht es es wünschenswert,
eine Standardausführung und ein Standardsystem für die mechanische Gesamtkonstruktion
der Aufnahmevorrichtung für Bausteine zugrunde zu legen. Das bedeutet, daß gewisse
Punkte bei jeder Art von Geräten sowohl geometrisch eindeutig als auch mechanisch
fest im Raum fixiert sein müssen, damit der Konstrukteur, von diesen Punkten ausgehend,
das Gerüst der mechanischen und schalttechnischen Elemente koordinatenmäßig berechnen
und aufbauen kann, Das diese Punkte enthaltende Meßsystem, auch Raster (dieser Koordinaten)
genannt, sollte so fein gewählt sein, daß die Toleranzen der nur wenige Millimeter
Abstand aufweisenden Kontakte an den Bausteinen hinreichend berücksichtigt werden.
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Die Erfüllung dieser Forderungen stößt jedoch auf erhebliche praktische
Schwierigkeiten. Wegen der unterschiedlichen Abmessungsraster der bekannten Bausteine
können nur im Bereich einheitlicher Bausteinsysteme Raster, und zwar solche relativ
grober Teilung, zum Positionieren der Elemente verwendet werden.
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Werden die Gegenkontaktsätze von Bausteinen an Stützbalken verankert,
die ein Gitterwerk innerhalb des Gestells bilden, so scheitert die Forderung der
feinen Rasterung daran, daß die Befestigungslöcher so eng nebeneinander angebracht
werden müßten, daß die Stützbalken ihre tragende Punktion nicht mehr ausüben können.
Bei zu großer Breite und Tiefe der Stützbalken werden die Anschlubstecker unzugänglich.
In die Rasterung dieser Stützbalken passen systemfremde Bauteile nicht hinein, so
daß Sonderkonstruktionen verwendet werden müssen. oft ist die Breite der Bausteine
verschieden, und wenn eine einheitliche Frontfläche gefordert wird, so müssen Zwischenkonstruktionen
angefertigt werden, um die Bücken zwischen den Bausteinen zu verblenden.
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Durch alle diese einer einheitlich^n Konstruktion entgegenstehenden
Hindernisse wird die Ari>eit des Konstrukteurs mühsam und zeitraubend; das Ergebnis
dieser Bemühungen stellt oft einen kostspieligen Kompromiß dar.
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Die Aufnahmevorrichtung (z. B. Bedienplatz) wird damit eine einmalige
Sonderkonstruktion. Änderungen oder Verwendung von Alternativ-Fabrikaten bedingen
meist Neukonstruktion, bzw. Neuanfertigung derselben.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, in der Kontaktebene die Tragefunktionen
von den Positionierungsfunktionen zu trennen.
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Dadurch könnte es möglich sein, das Rastersystem (Koordinatennetz)
hinreichend fein zu wählen, daß es, bis auf zulässige Toleranzen, zur Definierung
verschieden genormter Kontakt sätze (mm- oder Zoll-Maßsystem) geeignet wäre. Die
Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine-Aufnahmevorrichtung für die
genannten Zwecke zu schaffen,
die von "#n geschilderten Schwierigkeiten
frei ist und eine erhebliche Erleichterung der Konstruktionsarbeit und Verbilligung
der Merstellung erbringt. Diese Aufgabe wird bei einer Aufnahmevorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß ein sich ueber die Kontaktfläche mehrerer Bausteine
erstreckendes, ihren umKontaktstiften Durchlaß gewährendes und ein Koordinatensystem
für die Sollposition der Bausteine und Bausteingruppen definierendes Positionsgitter
aus isolierendem oder isoliertem Material über einer in der Abschlußebene liegenden
Abschlußplatte ausgespannt und derart gegen dieselbe abgestützt ist, daß es tragende
Punktionen bezüglich der Bausteine und Bausteingruppen übernimmt.
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Zur materiellen Verwirklichung eines solchen Positionsgitters dient
ein Netz aus zerreißfesten Gitterstegen aus Kohlenstoffasern isolierendem Material
(z.B. Nylon, ,#aer isoliertem Material (z.B. isolierter Stahldraht), dessen Gitterabstand
bis auf tragbare Toleranzen gleich den oder ein Vielfaches von den Kontaktabständen
ist. Ein praktisch gut brauchbares Maß ist 2,54 mm.
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Es ist vorteilhaft, die Stege des Positionsgitters so zu bemessen
und anzuordnen, daß die Stege quer zu ihrer Längsrichtung verschiebbar sind. In
manchen Fällen ist es auch zweckmäßig, das Positionsgitter als Lochplatte mit konisch
sich erweiternden Löchern auszubilden. Besonders günstig für eine leichte Verschiebbarkeit
der Gitterstege ist die Ausführung des Positionsgitters als Matte aus sich in zwei
benachbarten Ebenen kreuzenden Fäden.
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Weiter ist es vorteilhaft, die Stege des Positionsgitters an Rahmenteilen
zu befestigen und durch an diese angreifende Vorrichtungen spannbar zu machen.
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Eine weitere Verbesserung der Aufnahmevorrichtung wird erzielt, wenn
der Abstand der Lochmitten des Positionsgitters, multipliziert mit oder dividiert
durch eine ganze Zahl, gleich dem Abstand von Rastpositionen in den Rahmenteilen,
welche den Aufbauraum umgeben, ist Von besonderem Vorteil ist es, daß das Positionsgitter
zwischen Anschlubplatten und Beschriftungsplatten einklemmbar ist, wozu diese von
Rasterstiften durchsetzt und von Sprengscheiben zusammengehalten sein können.
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Zweckmäßig wird das Positionsgitter an vier Seiten an Rahmenteilen
festgeklemmt. Das Spannen des Positionsgitters wird in vorteilhafter Weise erreicht,
wenn der weiteren Erfindung gemäß, z-förmige, an eine Kante der Abschlußplatte angelehnte
und sich gegen die erwähnten Rahmenteile abstützende Blechteile durch in der Abschlußplatte
angebrachte Spannschrauben gegen die Rahmenteile gedrückt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, das Gitter
bzw. die Rahmenteile an elastischen Querwänden des Aufbauraumes festzuklemmen, und,
nach einer zusätzlichen Verbesserung, die Querwände in Holmen von c-förmigem Profil
derart auf zunehmen, daß sie vermittels Lochstreifen in die Lochstreifen einrastender
Stifte und Klemmverbindungen reproduzierbar und variabel verschiebbar sind, wobei
der Lochabstand der Lochstreifen, mit einer ganzen Zahl multipliziert oder dividiert,
gleich dem Lochabstand des Positionsgitters ist.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Querwände (Verbindungsglieder) aus
relativ zueinander beweglichen und in reproduzierbarem Abstand festklemmbaren Teilen
bestehen, wobei das RastermßS einer Verschiebung durch Lochstreifen und
einrastende
Stifte bestimmt ist und der Lochabstand, mit einer ganzen Zahl multipliziert oder
dividiert, gleich dem Lochabstand des Positionsgitters ist.
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Vorzugsweise sind die Ränder der Querwände (Verbindungsglieder) an
Holmen festgeklemmt, welche die offenen Seiten ihrer C-Profile einander zuwenden.
Dann ist es nützlich, die Verbindungsglieder mit abgewinkelten Enden zur Einklemmung
in den C-Profilen zu versehen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, zur Verbindung
zwischen verschiedenen Anschlußplatten gedruckte Schaltungen mit Kontakt abständen
entsprechend den Abständen der Kontakte der Anschlußplatten vorzusehen.
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Weitere Vorteile werden erzielt, wenn die verwendeten Lochstreifen
mit Skalen und Bezifferungen zur orientierungshilfe bei der Positionierung der Anschlußplatten
versehen sind. Ferner kann es zu dem gleichen Zwecke nützlich sein, die Lochstreifen
mit Widerstandsketten zu versehen, an denen die Koordinatenpunkte mit einem elektrischen
Meßgerät abgreifbar sind. Gemäß der weiteren Erfindung sind mit Vorteil größere
Baugruppen, Gestelle oder Anlagen mit Widerstandsketten einer gröberen Teilung versehen,
und sind zwecks Ermittlung von Koordinaten feinerer Teilung Abgriffe an einer parallel
zu einem Widerstand geschalteten Widerstandskette vorgesehen.
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Für die praktische Anwendung hat es sich bei einer Aufnahmevorrlchtung
der geschilderten Art als vorteilhaft erwiesen, den Abstand der Lochmitten des vor
der Abschlußplatte ausgespannten Positionsgitters so zu wählen, daß sowohl die Kontaktabstände
als auch die Abmessungen der Bausteine ein ganzzahliges Vielfaches dieses Abstandes
innerhalb einer Minustoleranz von #1,27 ihren sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, wobei auf die Begleitzeichnungen bezug genommen wird. In diesen
Begleitzeichnungen zeigt Fig.1 ein Gerätegestell in perspektivischer Ansicht, Fig.2
eine mehr detaillierte Ausführung einer Aufnahmevorrichtung für elektrische Geräte,
Fig.3 eine Teilansicht einer aus zwei Gerätegestellen bestehenden Anlage in isometrischer
Darstellung, Fig.4 eine an den Gerätegestellen verwendete Klemmverbindung als als
konstruktives Detail die Ansicht eines pultförmigen Gerätegestelles von unten.
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In Fig.1 sind die Konstruktionsprinzipien der erfindungsgemäßen Unterbringung,
Kontaktierung und mechanischen Befestigung von elektrischen Bausteinen in einem
Gestell oder einer Aufnahmevorrichtung schematisch dargestellt. Die Aufnahmevorrichtung
umfaßt ein Rahmenwerk 1 aus Holmen 2, welche in bestimmter, später zu beschreibender
Weise profiliert sind. An diesen Holmen, welche das Gewicht der einzusetzenden Geräte
zu tragen haben, sind Winkel 3 befestigt, welche teils zur Montage von in der Frontebene
anzubringenden Verblendplatten und zum Befestigen von Bausteinen und Einschüben,
teils zur Halterung von in die Tiefe des Gestells reichenden Verbindungsgliedern
4 dienen. Die Winkel 3 und die Holme 2 sind so ausgestaltet, daß die Winkel 3 an
diskreten Stellen eines sich längs der Holme erstreckenden Rasters reproduzierbar
befestigt werden können. Die an diese Winkel 3 angeschlossenen Verbindungsglieder
4 stabilisieren ein Positionsgitter 5, das entweder aus mehreren Teilen bestehen
oder sich als Ganzes über den Hintergrund des Gestells erstrecken kann. Eine Aufgabe
dieses Positionsgitters 5 ist es, ein Koordinatennetz zu definieren, in welchem
den Kontaktsätzen der elektrischen
bausteine { ken auf Anschlußplatten
montierten Bausteinen ein geometrisch genau definierter Ort zugewiesen werden kann.
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Da dme Verbindungsglieder hD e oben erwähnt; an den Holmen 2 an diskreten
Punite-ri eines gewählten Pasters zu befestigen sind und selbst mit Hilfe einer
Ein in diskreten Längenmaßen verlängert oder vereurzt wenden können, lassen sich
alle Einsätze und Bausteine sowohl hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen
als auch ihrer Kontaktanordnungen zu einem Koordinatensystem X- Y - Z in Beziehung
setzen. Hieraus ergeben sich sowohl für die Konstruktion als auch für die Fertigung
erhebliche Vereinfachungen und Vorteile. Insbesondere bildet das Positionsgitter
5ein ebenes Koordinatensystem X - Y, in welchem die Lage der Bezugspunkte eines
Kontaktsatzes und der einzelnen Kontakte exakt angebbar ist.
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In Fig.1 sind in dem mittleren Fach des Gestells 1 die einzelnen Kontaktfelder
für die einzusetzenden elektrischen Bausteine erkennbar. Die dort gezeigten Rechtecke
stellen auf der Vorderseite des Positionsgitters 5 angebrachte Be#chriftungsplatten
6 dar, deren Funktion unter anderem darin besteht, zusammen mit nicht gezeigten
Anschlußplatten auf der Rückseite des Positionsgitters zu einer Versteifung und
Stabilisierung des Positionsgitters beizutragen. Weitere Einzelheiten betreffend
die Befestigung und Ausgestaltung der Beschriftungsplatten sind den Fig. 2 und 3
und den zugehörigen Beschreibungsteilen zu entnehmen.
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Im oberen Fach des Gestells sind bereits Einschübe 7 eingesetzt. Dazu
ist zu bemerken, daß die Einschübe durch Führungen, sei es an den verschiebbaren
Winkeln 3, sei es an den Beschriftungsplatten, schon beim Einführen in das Gestell
so ausgerichtet werden können, daß ihre Kontakte genau in die Gegenkontakte eingreifen,
welche aus dem Kontaktfeld hervorragen oder in Form von Buchsen hinter dem Positionsgitter
5 angeordnet sind. Die hierfür angewendeten Mittel sind in den folgenden Fig.2 und
3
deutlich dargestellt und in den zugehörigen Beschreibungsteilen
erläutert.
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In Fig.2 ist eine Ansicht der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung
für elektrische Bausteine gewählt, bei der die Befestigung des Positionsnetzes und
anderer Konstruktionsteile hinter bzw. unter dem Positionsgitter 5, sowie der Verbindungsglieder
4 an den Holmen 2 erkennbar ist. Das Positionsgitter 5 und der aus Holmen 2 bestehende
Rahmen sind hier horizontal angeordnet um anzudeuten, daß die Aufnahmevorrichtung
als Bedienpult mit senkrecht auf ihren Kontaktfeldern stehenden Moduln ausgestaltet
sein kann.
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In der vorliegenden Darstellung besteht das Positionsgitter aus einzelnen
Fäden, die sich in zwei benachbarten Ebenen kreuzen. Die Enden der Fäden sind an
Rahmenteilen 11 befestigt.
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Für jede Richtung der Fäden ist wenigstens eine Spannvorrichtung vorgesehen.
Unterhalb des Positionsgitters befindet sich eine Abschlußplatte, die bei der gezeigten
horizontalen Ausführung als Tischplatte dienen kann Die oben erwähnte Spann-Vorrichtung
besteht aus einer in die Abschlußplatte eingelassenen Schraube 12 und einem Z-förmigen
Blechteil 13, welches sich an die Abschlußplatte 15 anlehnt und andererseits an
den Rahmenteil 11 anstößt. Durch Drehen an der Schraube 12 kann das Positionsgitter
unter Zugspannung gehalten werden. Das Positionsgitter 5 ist hier relativ weitmaschig
dargestellt; es wird zweckmäßig so engmaschig gewählt, daß die Gitterteilung eine
gemeinsame Grundzahl für alle verwendeten Kontaktabstände ist, bzw. die Abweichungen
hiervon vernachlässigbar sind. Vorzugsweise sind die Stege des Positionsgitters
derart angeordnet und bemessen, daß die Stege innerhalb gewisser Grenzen quer zu
ihrer Längsrichtung verschoben oder verdrängt werden können. Das ist besonders unter
den Umständen wichtig, daß Elektronik-Bausteine mit etwas von der üblichen Norm
abweichenden Kontaktanordnungen eingesetzt werden sollen bzw. die Kontaktdurchmesser
grober sind als der freie Raum zwischen ien Gitterstegenw In diesem Fall werden
die Gitterstege nur etw> Seite ##-dränt1
Das Positionsgitter
5 hat zweierlei Funktionen. Einerseits dient es zur Befestigung und Justierung der
Gegenkontakte für die Kontakte der einzusetzenden Bausteine und als Grundlage für
die Verknüpfung und weitere Beschaltung dieser Gegenkontakte mit anderen Kontaktsätzen
und Kabelarmaturen, zum anderen aber zur Positionierung von Führungen der einzusetzenden
Bausteine zwecks exakter Kontaktierung mit den Gegenkontakten und zur Aufnahme der
beim Einsetzen oder Herausziehen der Bausteine auftretenden mechanischen Kräfte.
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Zur Erfüllung dieser Funktionen ist das Positionsgitter 5 an den Stellen,
an denen ein Baustein eingesetzt werden soll, durch zwei miteinander verbundene
Platten verstärkt, nämlich die ober halb des Gitters angebrachte Beschriftungsplatte
6 und die unterhalb desselben angebrachte, die Gegenkontakte 7 tragende Anschlußplatte
16. Beide Platten 6 und 16 sowie das Positionsgitter 5 werden von Rasterstiften
17 durchsetzt und durch auf diese aufgetriebene Spresehaben 18 zusammengehalten.
Die Anschlußplatte 16 dient als Träger für die Verkabelung zwischen einzelnen Kontaktsätzen
auf der Anschlußplatte. Außerdem gehen von ihr die Kabel zu räumlich entfernten
Baugruppen abt Ein elastischer Überzug auf den Platten 5 und 16 kann die Haftung
der Gitterstege noch verbessern und die Position der F#s#lußplatte fixieren. Die
Rasterstifte 17 können zugespitzt sein und eine rauhe Oberfläche haben, so daß sie,
in entsprechende Bohrungen der zugehörigen - hier nicht gezeigten - Bausteine oder
Moduls hineinreichend, dort eine Arretierung durch Reibungsschluß an scharfen Kanten
ermöglichen. Bei der Montage der elektronischen Bausteine sorgen die Rasterstifte
voreilend für exakte Positionierung.
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Für die Aufnahme der mechanischen Kräfte dienen Verbindungsglieder
19 zu der gezeigten Abschlußplatte 15o Die Abschlußplatte bildet die rückwärtige
Begrenzung der Geräte anlage und dient, wie schon erwä£rt£ im Halle einer horizontalen
Lage
des Gitters als Tisch und Unterstützungsplatte. Wenigstens
einer der Rasterstifte kann in der Abschlußplatte 15 fest verankert sein. Zur unmittelbaren
Übertragung der beim Einsetzen eines Bausteins auftretenden Druckkräfte auf die
Abschlußplatte 15 können Hülsen oder Säulen 19 auf die Rasterstifte aufgeschoben
oder andere Abstandsstücke zwischen Anschlußplatte 16 und Abschlußplatte 15 eingelegt
sein. Im betriebsbereiten Zustand stehen dr Module praktisch auf einer hinreichend
stabilen Tischplatte.
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In Fig.2 ist nur eine Anschlußplatte 16 nebst Beschriftungsplatte
6 gezeigt. Die Vorteile der Erfindung kommen jedoch besonders zur Geltung, wenn
auf einem Pos##t;'#onsgitter eine größere Anzahl von Anschluß- und Beschriftungsplatten
für eine entsprechende Anzahl von Bausteinsätzen angebracht ist, wie das z.B. bei
Bedienpulten der Fall ist, wo zahlreiche Bedienorgane wie Druckknopfschalter oder
Regler in Reihen und Kolonnen zusammen ein Bedienfeld bilden.
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Eine größere Geräteanlage mit zwei vertikalen Gestellen wird in Fig.3
gezeigt. In dieser Anlage nst 2x ein Holm eines vorn rechts angeordneten und ern
ein scloner eines links daneben angeordneten Gestells und 2?y en horizontaler Holm
des letzteren Gestells. Weitere, zu den genannten paralleI-# Holme sind der besseren
Übersicht wegen nicht darg stellt. Wie bereits in Fig.2 erkennbar, weisen die Holme
ein C-förmiges Profil auf und sind dadurch zur Aufnahme und Befestigung von Winkeln
3 geeignet, die als bewegliche Zwischenglieder zur Halterung von Innenkonstruktionen
und Frontplattenteilen des Gestells dienen.
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Die beiden Gestelle sind durch ein gemeinsames Positionsgitter 5 verbunden
und können daher in ein gemeinsames Koordinatensystem einbezogen werden. Das Positionsgitter
5 und die Abschlußplatte 15 sind durch Verbindungsglieder 30,31 gegen den Holm 2x
stabilisiert. Die Teile 30 und 31 #greifen übereinander und können durch Schrauben
32 festgeklemmt werden. Für die Reproduzierbarkeit der Gesamtlänge der Teile 30,31
sind Lochstreifen
33 vorgesehen, welche Raststellen in Form von
konischen Bohrungen tragen. In einem Block 34 ist ein nicht gezeigter konischer
Positi3nsstif-t federnd so angeordnet, daß er beim Verschieben der Teile 3Q,31 von
Position zu Position einrastet.
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Daher kann der Abstand des PositionsgiB 9@es5 von der Frontebene entsprechend
der Tiefe des einzusetzer#3.en Bausteins reproduzierbar eingestellt werden. Die
Frontebene der Anlage ist durch an den in den Holmen eingeklemmte Winkel 3 zu befestigende
Platten entsprechend den Erfordernissen der Montage und der Abdeckung freibleibender
Flächen gestaltbar.
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Für den Fall der Verwendung von Einsätzen unterschiedlicher Bautiefe
können Positionsgitter in verschiedenem Abstand von der Frontebene vermittels der
Verbindungsglieder 30,31 angeordnet werden, wie dieses bei dem im unteren Teil der
Zeichnung gezeigten Positionsgitter 5# zu erkennen isto Die mechanische Vorspannung
der Positionsgitter 5 und 5! wird mittels des Z-förmigen, sich an den Rahmen 11
abstützenden Blechteils 13 und der Spannschraube 12 aufrecht erhalten. Auf dem Positionsgitter
5 sind eine Beschriftungsplatte 6 und eine Anschlußplatte 16 befestigt. Zur Befestigung
dienen die drei Rasterstifte 17 sowie der Justierstift 35, dessen von den Rasterstiften
abweichende Form eine Verwechslung der Lage des einzusetzenden Bausteins verhindert.
Der Stift 35 ist mit der Abschlußplatte 15 durch die Schraube 36 verbunden, und
hat die zusätzliche Aufgabe, Zugkräfte beim Herausziehen eines Bausteins aufzunehmen.
Die eigentlichen Kontakte, welche hier aus der Beschriftungsplatte hervorgehen,
sind die Stifte 37.
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In dem linken oberen Teil der Zeichnung Fig.3 ist ein bereits eingesetzter
Baustein 46 erkennbar, der mittels des Lappens 47 mit dem in dem Holmen eingeklemmten
Winkel 3 verschraubt ist.
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Im Zusammenhang mit Fig.1 war schon auf die besondere Verbindungsart
der Winkel 3 mit den Holmen hingewiesen worden. Sie ist nach der Erfindung derart
gestaltet, daß die Winkel an diskreten
Stellen einer sich längs
der Holme erstreckenden Rastvorrichtung reproduzierbar befestigt werden können.
In den Holmen 2x, 2x und 2'y der Fig.3 sind eingeschobene Lochstreifen 49x, 49'x,
49ty gezeigt, deren Zweck und Funktion anhand der Fig.4 näher erläutert werden soll.
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Auf der Beschriftungsplatte ist noch eine hervorstehende Schiene 50
dargestellt. Diese dient zur Halterung einer Steckkarte, die ebenfalls mit der Anschlußplatte
16 kontaktierbar ist.
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Fig.4 zeigt einen Holm 2 eines Gestells im Querschnitt, der ein C-förmiges
Profil mit annähernd ebenem mittleren Teil 51 aufweist. Längs dieses Teiles 51 ist
ein Lochstreifen 49x aus Metall oder Kunststoff in den Holm eingelegt, in welchen
Löcher in einem Abstand gestanzt sind, der ein rationaler Bruch der Bausteinmaße
sein kann, vorzugsweise ein rationaler Bruch oder ein ganzzahliges Vielfaches der
Lochabstände des oder der Positionsgitter.
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In Fig.4 ist 53 ein solches Loch in dem Lochstreifen 49x, In den Hohlraum
des C-Profils ragt ein Schenkel eines Winkels 3 hinein, wobei das eine Ende des
Schenkels praktisch an die obere Begrenzung des C-Protils stößt, während der andere
Schenkel sich an den Rang des C-Profils 2 anlegt. Der erstere Schenkel des Winkels
trägt einen Stift 56 von konischer oder abgerundeter Form, der an eine Feder 57
angenietet ist. Bei der Annäherung des Winkels an den Mittelteil 51 des C-Profils
2 und einer Bewegung längs des Holmes rastet der Stift 56 in ein Loch 53 ein, so
daß eine Bewegung des Winkels 3 in Längsrichtung des Holmes stark behindert ist.
Zur endgültigen Befestigung des Winkels 3 dient eine Schraube 58 in Verbindung mit
einem etwa parallelogrammförmigen Sperrbalken 59. Dieser Balken 59 legt sich beim
Hereinschrauben der Schraube hinter die Enden des 0Profil an, während der eine Schenkel
des Winkels 3 fest
an den Mittelteil des C-Profils bzw. auf den
Lochstreifen 49x gedrückt wird. Diese Befestigung hält den Winkel 54 unverrückbar
fest. Eine Aussparung 60 in dem Winkel ermöglicht das Angreifen des Sperrbalkens
59 an beiden Enden des C-Profil.
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Der Lochstreifen kann, wie in Fig.3 gezeigt, zwei Reihen von Löchern
aufweisen. Das erlaubt es, den Stift an dem Winkel auch nach einer Drehung des Schenkels
um 1800 in den Lochstreifen einrasten zu lassen. Es ist vorteilhaft, die Lochstreifen
mit einer Skala zu versehen, um bei einer Abmessung größerer Abstände eine Orientierungshilfe
zu anaten. Zur weiteren Orientierungshilfe können Unterabschnitte der Lochstreifen
farbig gekennzeichnet sein.
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Fig.5 zeigt als konstruktives Detail die Ansicht eines pult förmigen
Gerätegestelis von unten In dieser Darstellung ist die Anschlußplatte 15 von der
Anschlußplatte 16 gelöst und weggeschwenkt, so daß der Blick auf die Anschlußplatte
16 frei gegeben ist. Die Anschlußplatte 16 ist mit der auf der anderen Seite des
Positionsgitters 5 liegenden Beschriftungsplatte 6 durch Rasterstifte 17 zusammengehalten.
Auf der Anschlußplatte 16 befinden sich zwei Stecker 61, 62 mit durch das Positionsgitter
5 und durch die Beschriftungsplatte 6 hindurchreichenden, hier nicht sichtbaren
Kontaktstiften, die untereinander durch Schaltverbindungen verknüpft und an ein
Kabel 63 angeschlossen sind.
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Gegenüber dem Positionsgitter 5 befindet sich der bereits in Verbindung
mit Fig.2 erwähnte Rahmen, welcher aus Holmen 2 mit C-förmigem Profil gebildet ist.
An diesem Rahmen sind zwei Frontplattenteile 64,65 in der vorher beschriebenen Weise
befestigt, welche eine öffnung zum Einführungen von zwei Moduln 66,67 freilassen.
Die Moduln 66,67 sind mit Kontaktanordnungen versehen1 die zu den Anordnungen der
Kontaktstifte auf den Steckern. 61,62 kongruent s1n#. #tß.erdem sind Öffnungen 69
in
je zwei Ecken der Moduln vorgesehen, in welche die Rasterstifte
17 beim Einsetzen der Moduln voreilend vor den Kontaktstiften eingreifen. Gegebenenfalls
können die Rasterstifte in den Öffnungen 69 besonders verankert sein, so daß die
Moduln rüttelsicher befestigt sind.
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Im folgenden wird noch ein praktisch-rechnerisches Beispiel der Anordnung
der Erfindung für die Konstruktion einer Gerätefront in einem Fernsehstudio gebraucht.
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Eine Gerätefront von drei Gestelleinheiten soll Geräte der sogenannten
DIN- und der sogenannten #9-Zoll-Bauweise aufnehmen. Zur Aufnahme von Bedienmoduln
ist ein Pultansatz von einer Gestellbreite und ein Pultansatz von zwei Gestellbreiten
vorgesehen.
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Der Einfach-Pultansatz ist mit sogenannten Dannerkassetten (40,5 x
190 mm) sowie Rechnertastatur 19 x 19 mm und der Doppelpultansatz nur mit Dannerkassetten
bestückt. Die Steckverbindungen der Bedienmoduln haben einen Kontaktabstand von
5,08 mm. Automatlcch lassen sich Uerdrahtungen im Raster von 1,27 mm herstellen.
Das Aufbauraster der Dannerkassetten wird durch eine Rasterplatte auf 4O,64 x 190,5
mm korrigiert. Damit ist der Kontaktabstand in der Anschlußebene quadratisch als
ganzzahliges Vielfaches von 1,27 bzw. 2,54 mm programmierbar.
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Die rechnerische Breite einer Gestell einheit soll größer als die
Frontplattenbreite des sog. DIN-Gerätes und außerdem wegen der Breite der Dannerkassette
ein ganzzahliges Vielfaches von 40,64 mm sein.
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Die nutzbare Breite der Pultansätze wird ebenfalls ein Vielfaches
von 40,64 mm, wenn beide Seitenholme zusammen eine Fläche von 40,64 mm belegen.
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Damit ergibt sich eine Gestellraster (Breite) von 568,96 mm und eine
rechne ehe holmbreite von 20,32 mm. Der Soppelpultansatz erhält eine Posituionsplatte
mit einem quadratischen Lochraster von 2,54 mm und der Einfachpllltansatz eine Positionsmatte
im Raster von 1,27 mm (Die Rechnertasten erhalten Aufbauraster von 19,05 x 19,05
mm = (15 x 1,27 mmfe Die sogenannten 19-Zoll-Geräte werden über die ihnen zugeordneten
Winkel mittels der Rasterstreifen (Teilung 2,54 mm) in den Holmen in die richtige
Position gebracht, während die sog. DIN-Geräte einen von ihrer Brontplattenhöhe
auf ganzzahliges Vielfaches von 2,54 mm korrigierten Platz belegen.
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Die Feinpositionierung der Anschlußkontakte erfolgt über auf Positionsmatten
montierte Anschlußplatten, diese Anschlubplatten tragen die Verbindungsleitungen
zwischen funktionell zusammengeförigen Einsätzen in allen drei Gestellen.
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Zu diesem Zweck erhalten auch die Pulteinsätze weitere, abgesetzte
Anschlußplatten in der Anschluß ebene des jeweiligen Gestells.
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Die Erfindung zeichnet sich durch nachstehende Vorteile aus: 1. Durch
die Verwendung eines feinmaschigen Netzes ist für die Konstruktion und Ausführung
der Anlage ein Koordinatensystem geschaffen, in welchem die vorgegebenen Maße der
zu verwendenden Bauteile und Kontakt sätze freizügig untergebracht werden können.
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2. Die Stützkonstruktionen, welche die freizügige Konstruktion einschränken,
können fortfallen.
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3. Da die Stützfunktionen von der Abschlufdplatte übernommen werden,
die sonst keine Verkabelung trägt, kann die auf den Anschlubplatten untergebrachte
Verkabelung durch Wegklappen der Abschlujplatte zugänglich gemacht werden.
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4. Die Feinmaschigkeit der Positionsgitter ermöglicht die Verwendung
verschiedenartiger Kontaktsätze, etwa dadurch, damit bei einem Kontakt satz zwei
Gittermaschen zu einem Kontaktabstand gehören, bei einem anderen drei.
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5. Die frei vorragenden Kontaktstifte brauchen nicht durch einen Kragen
geschützt zu werden, welcher zusätzliche Konstruktionen erforderlich macht, sondern
können durch rahmenartig angeordnete Stifte gesichert werden, die ebenfalls in das
Gitterraster passen. Diese rahmenartige Anordnung ist auch anwendbar, wenn wegen
hoher Betriebsspannung die Kontaktstifte an den Moduln befestigt sind, da die einzelnen
Stifte durch die Positionsebene hindurchgesteckt werden. Die rahmenartig angeordneten
Stifte können gleichzeitig einen voreilenden Schutzkontakt bilden.
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6. Im Falle zu dicker Kontaktstifte an den Bauteilen wird das Positionsgitter
partiell vom einzelnen Kontakt verdrängt; die Lage des Bauteils bleibt durch Anschluß
und Beschriftungs platte eindeutig fixiert. Ist durch besondere Ausbildung der Kontakte
ein Durchdringen des Positionsgitters ausgeschlossen, so können auf den Beschriftungsplatten
Zwischenstecker aufgebaut werden, und es ist daher keine Änderung des Grundrasters
nötig.
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7. Die Konstruktionsdaten des aus Holmen bestehenden Tragrahmens sind
an das Koordinatennetz des Positionsgitters anschließbar, indem mit Lochstreifen
und Stiften Raststellen
geschaffen sind. Hierdurch können die Führungs-,
Halte-und Verblendteile der Frontebene freizügig konstruiert werden.
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8. Da die Kontaktanordnungen auf der oder den Anschlußplatten in einem
Koordinatennetz liegen, welches das ganze Gestell und eventuell auch Nachbargestelle
umfaßt, können nunmehr zur Verkabelung und Verknüpfung der Kontakte automatisierbare
bzw. programmierbare Verfahren wie das bekannte Wire-Wrap-Verfahren angewendet werden,
was eine grobe Arbeitsersparnis bedeutet.